Was ist Regelungstechnik?
Die Regelungstechnik ist eine Technik, die die Regelungstheorie auf verschiedene Konstruktionssysteme anwendet. Steuerungsingenieure arbeiten mit zahlreichen Technologien, von Haushaltsgeräten bis hin zu Raketen, um Steuerungssysteme zu erstellen. Die Steuerungstechnik basiert auf spezifischen mathematischen Theorien, mit denen Ingenieure effektiv Steuerungsrückmeldungen sammeln können.
Sobald das Feedback berechnet wurde, wenden die Ingenieure diese Informationen auf die Erstellung eines Steuerungssystems an. Ein vollständiges Steuersystem ermöglicht es einer Maschine jeglicher Art, unabhängig zu arbeiten. Fast jeder Maschinentyp verfügt über ein Steuersystem, das von einem Steuerungstechniker entworfen wurde. Ohne dieses Untersuchungsgebiet könnten Maschinen nicht ohne ständige Eingriffe des Menschen arbeiten.
Mit moderner Technologie können Steuerungsingenieure jede Art von System steuern. Systeme können elektrische, finanzielle, mechanische, chemische, flüssige und manchmal biologische Systeme sein. Die Kontrolltheorie ist in zwei Hauptgedankenklassen unterteilt, die beide heute studiert werden. Diese beiden Denkrichtungen umfassen die moderne Steuerungstheorie und die klassische Steuerungstheorie.
Der beste Weg, zwischen der modernen Kontrolltheorie und der klassischen Kontrolltheorie zu unterscheiden, besteht darin, die Unterschiede in der Domänennutzung zu beachten. Frequenzbereiche beziehen sich auf eine unendliche Zeitantwort, bei der die Frequenz gewobbelt wird. Complex-s-Domänen ähneln Frequenzdomänen, sind jedoch eine wörtliche Abstraktion der Frequenz.
Die moderne Steuerungstheorie wird ausschließlich im Komplexbereich oder im Frequenzbereich durchgeführt. Darüber hinaus kann die moderne Steuerungstheorie sowohl für Systeme mit mehreren Eingängen als auch für Systeme mit mehreren Ausgängen angewendet werden. Diejenigen, die die moderne Regelungstechnik praktizieren, halten sich oft an diese Form der Regelungstechnik. In ähnlicher Weise wenden Ingenieure, die der klassischen Steuerungstheorie folgen, kaum eine moderne Steuerungstheorie an.
Im Gegensatz zur modernen Regelungstheorie befasst sich die klassische Regelungstheorie ausschließlich mit Systemen mit einem Eingang und einem Ausgang. Die klassische Steuerungstheorie wird unter Verwendung von Differentialgleichungen in Verbindung mit komplexen Domänen praktiziert. Die heutigen Steuerungssysteme sind fast ausschließlich mechanisch, obwohl die Regelungsingenieure die grundlegenden Steuerungssysteme für die meisten Maschinen bereitstellen.
Die Regelungstechnik ist eine relativ neue Disziplin im Bereich der Technik. Die praktische Anwendung der Kontrolltheorie wurde erst im 20. Jahrhundert praktiziert. Vor dem 20. Jahrhundert war Technologie kein wesentlicher Bestandteil der Gesellschaft. Mit dem raschen Fortschritt der Technologie stieg auch die Nachfrage nach Steuerungsingenieuren. Auch wenn die Regelungstheorie im Maschinenbau unmittelbar nach dem Bedarf an Regelungsingenieuren präsent war, war sie bis vor kurzem in anderen Ingenieurdisziplinen nicht sehr verbreitet.
Heutzutage sind Kurse in Steuerungstechnik auf Universitätsniveau häufig Teil der Disziplinen Elektrotechnik, Elektronik, Mechanik, Informatik oder Luft- und Raumfahrttechnik. Die Verfahrenstechnik umfasst auch eine Form der Regelungstheorie, obwohl diese Art der Untersuchung häufig als Prozessregelung bezeichnet wird. Grundsätzlich beinhalten die meisten Ingenieurdisziplinen irgendeine Form der Regelungstheorie, da sie sich im Ingenieurbereich als äußerst wichtig erwiesen hat.